FM22 (Frozen Mitochondria bioassay): an animal alternative bioassay for toxicity measures for water soluble samples.

Several methods have been proposed, using responses of whole organisms. The problem, however, is not only strictly scientific, but also involves cost, resources and time. For example, assay with organisms require expensive testing facilities and long operational times are necessary for toxicity measurements. In order to evaluate potential compound toxicity (acute and sub-chronic), we standardized a bioassay using mitochondria of beef hearth, and their applicability and sensitivity was verified. In respect to other based on mitochondria tests, this bioassay (called FM22) showed unquestionable advantages: i) to freeze mitochondria at -22 °C instead of the classical -80 °C, ii) to perform a very big quantity of biological test using always the same mitochondria pool (avoiding differences from age, sex, or health status depending on different organisms); iii) to identify quickly a tested compounds IC50, easily comparable. FM22 end point is the inhibition of mitochondrial respiratory chain and this event is quantified by oxygen monitoring. The oxygen consumption was measured by a Clark electrode that was interfaced to a PC to collect test analysis data (1200 in 20 Macro, identifiedmin run). A piecewise regression, through an Excel the break point in the oxygen consumption and calculated the toxicity. Blank tests were carried out to verify the oxygen consumption linear fitting. Toxicity tests were performed using pure/mix organic and inorganic compounds, elutriates from sea- and fresh-water sediment, sewage, dissolved burned compound sub-products. The FM22 test was a good predictor of toxicity for water and soluble samples; the bioassay is easy, low cost and rapid, then usable for routine tests or like a part of a battery of ecotoxicological tests

Executive Summary delle ricerche sul bacino del fiume Tagliamento finalizzata alla definizione del bilancio effettivi dei carichi inquinanti responsabili dei processi di eutrofizzazione e dei Microinquinanti Progetto EURIOS DUE

Ministero dell’Ambiente, Ministero dei Lavori Pubblici - Autorita' di Bacino dei Fiumi, Isonzo, Tagliamento, Livenza, Piave, Brenta e Bacchiglione, Luglio 1998 - Pagine 65+160

FM22 (Frozen Mitochondria bioassay) quale potenziale test per la valutazione di esposizione per inalazione.

Il problema delle sostanze che si producono durante un incendio è estremamente sentito sia dal personale adibito per ragioni professionali all’intervento di limitazione e gestione dell’evento, sia dalla popolazione ubicata nelle immediate vicinanze al focolaio. Durante un incendio si può produrre una grandissima varietà di composti, compresi gas, vapori organici e materiale particolato. Da questi in toto si può generare una enorme gamma di effetti tossicologici negli organismi. Tali effetti sono difficilmente discernibili in quanto ad agente scatenante, essendo il risultato finale di processi sinergici/antagonisti/additivi dipendenti (a parità di tipo e quantità di sostanze combuste) da una parte dalle modalità di sviluppo dell’incendio stesso, dall’altra dal tipo di esposizione su un determinato organismo. Scopo di questo studio è stato quello di verificare se il test denominato FM22 (Frozen Mitochondria at -22°C bioassay, test di inibizione della respirazione mitocondriale) possa essere annoverato quale bioassay di primo approccio per la valutazione della tossicità di miscele derivate da combustione, in condizioni controllate, di sostanze pure e/o mix, di origine antropica. L’ipotesi di partenza sta nella considerazione che, in virtù della fisiologia stessa che governa lo scambio dei gas respiratori, nonché per l’elevata temperatura dei fumi inalabili durante un incendio, ciò che arriva a livello dei bronchioli polmonari riesce facilmente ad entrare e, pertanto, ad avere una potenziale azione tossica direttamente a livello mitocondriale. I prodotti di combustione testati con FM22 sono stati ovviamente anche analizzati al GC-MS, operando, quando possibile, una identificazione e una quantificazione delle centinaia di picchi risultanti nei cromatogrammi. Oltre a ciò, si è tentato una elaborazione con i TEEL (Temporary Emergency Exposure Limit) cercando di correlare tale approccio con i risultati (espressi come IC50) dopo applicazione del FM22 bioassay